浸透圧とファントホッフの式 計算問題を解いてみよう【演習問題】

浸透圧とファントホッフの式 計算問題を解いてみよう【演習問題】

 

高校化学において、さまざまな計算問題に関する問題が出題されます。

 

中でも、浸透圧とファントホッフの式に関する計算問題をみかけることがあります。

 

ここでは、この浸透圧に関する内容について解説していきます。

 

 

・浸透と浸透圧の定義

 

・浸透圧とファントホッフの式(公式)

 

・浸透圧の求め方 計算問題をといてみよう【演習問題】

 

というテーマで解説していきます。

 

 

浸透と浸透圧の定義

 

浸透とは、「半透膜を挟んである二種類の溶液を準備したときに、濃度が低い方から高い方に溶媒分子が移動する現象のこと」を指します。

 

ここで、注意すべきことは溶質が高い方から低い方に移動するのではなく、溶媒の方に着目する必要があるということです。

 

そして、浸透するの現象を食い止めるのに必要な圧力のことを浸透圧と呼びます

 

 

 

浸透圧の覚え方としては、蒸発を止めるための蒸気圧と似たようなイメージをしておくと覚えやすいです。

 

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大学過程におけるファントホッフの式(参考までに)

 

 

浸透圧とファントホッフの式(公式)

 

そして、浸透圧の大きさはかのフォントホッフの式によって求めることが可能です。
(大学課程以降で学ぶファントホッフ式とは、異なりますので気を付けましょう。)

 

浸透圧に関するファントホッフの式とは以下のような公式が成り立ちます。

 

 

Π=cRTにおける、Π(パイ)が浸透圧[Pa]であり、cは溶液の濃度、Rは気体定数、Tは温度です。

 

気体の状態方程式と似ており、pV=nRT において、p(分圧)をΠ(浸透圧)に置き換えたものといえます(扱うものが気体や液体かで変化します)

 

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大学過程におけるファントホッフの式(参考までに)

 

 

浸透圧の求め方 計算問題をといてみよう【演習問題】

 

それでは、浸透圧の理解を深めるため、実際に浸透圧の計算問題を解いていきましょう。

 

例題

 

濃度0.3mol/Lの物質Aの溶液があるとします。液体の温度が20℃であるときの浸透圧を求めてみましょう。

 

解答

 

Π=cRTの式を使用します。

 

Π=0.3 × 8.314 ×(273+20) = 730.8 Paとなります。

 

解き方は非常にシンプルですので、きちんと理解しておきましょう。

 

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